- •Методические указания
- •230100 «Информатика и вычислительная техника»
- •В ведение
- •1. Постановка задач линейного программирования в сапр. Оптимизация режимов резания
- •3. Оптимизация переналадок для гпс
- •4. Постановка и методы решения задачи оптимального размещения оборудования на участке гап (квадратичная задача о назначениях)
- •4.1 Обзор методов решения квадратичной задачи назначения
- •2.2 Алгоритм поиска локально – оптимального решения задачи размещения оборудования.
- •5. Методы одномерной оптимизации
- •6. Методы многомерной оптимизации
- •Содержание
- •Методические указания
- •230100 «Информатика и вычислительная техника»
- •3 94026 Воронеж, Московский просп., 14
ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет»
Кафедра компьютерных интеллектуальных технологий
проектирования
XX-2014
Методические указания
к практическим занятиям
по дисциплине «Оптимизация в САПР»
для студентов направления подготовки бакалавров
230100 «Информатика и вычислительная техника»
(профиль «Системы автоматизированного проектирования в машиностроении») очной и заочной форм обучения
Воронеж 2014
Составитель канд. техн. наук О.В. Собенина
УДК 681.3
Методические указания к практическим занятиям по дисциплине «Оптимизация в САПР» для студентов направления подготовки бакалавров 230100 «Информатика и вычислительная техника» (профиль «Системы автоматизированного проектирования в машиностроении») очной и заочной форм обучения / ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет»; сост. О.В. Собенина. Воронеж, 2014. 37 с.
Методические указания содержат необходимые для выполнения практических занятий теоретические сведения, примеры выполнения заданий.
Предназначены для студентов 3 курса.
Методические указания подготовлены в электронном виде в текстовом редакторе Word и содержатся в файле «Оптимизация в САПР Практические занятия.doc».
Табл. 2. Ил. 4. Библиогр.: 4 назв.
Р ецензент канд. физ.-мат. наук, доц. В.Н. Дурова
Ответственный за выпуск зав. кафедрой д-р техн. наук, проф. М.И. Чижов
Издается по решению редакционно-издательского совета Воронежского государственного технического университета
ФГБОУ ВПО
«Воронежский государственный
технический университет», 2014
В ведение
В САПР процедуры параметрического синтеза выполняются либо человеком в процессе многовариантного анализа (в интерактивном режиме), либо реализуются на базе формальных методов оптимизации (в автоматическом режиме). В последнем случае находят применение несколько постановок задач оптимизации.
Наиболее распространенной является детерминированная постановка: заданы условия работоспособности на выходные параметры Y и нужно найти номинальные значения проектных параметров X, к которым относятся параметры всех или части элементов проектируемого объекта. Назовем эту задачу оптимизации базовой. В частном случае, когда требования к выходным параметрам заданы нечетко, к числу рассчитываемых величин могут быть отнесены также нормы выходных параметров, фигурирующие в их условиях работоспособности.
Если проектируются изделия для дальнейшего серийного производства, то важное значение приобретает такой показатель, как процент выпуска годных изделий в процессе производства. Очевидно, что успешное выполнение условий работоспособности в номинальном режиме не гарантирует их выполнения при учете производственных погрешностей, задаваемых допусками параметров элементов. Поэтому целью оптимизации становится максимизация процента выхода годных, а к результатам решения задачи оптимизации относятся не только номинальные значения проектных параметров, но и их допуски.
Базовая задача оптимизации ставится как задача математического программирования
,
где F(X) – целевая функция, X – вектор управляемых (проектных) параметров, φ(Х) и ψ(Х) – функции-ограничения, Dx – допустимая область в пространстве управляемых параметров. Рассмотренная запись интерпретируется как задача поиска экстремума целевой функции путем варьирования управляемых параметров в пределах допустимой области.
Таким образом, для выполнения расчета номинальных значений параметров необходимо, во-первых, сформулировать задачу в рассмотренном виде, во-вторых, решить задачу поиска экстремума F(X).
Сложность постановки оптимизационных проектных задач обусловлена наличием у проектируемых объектов нескольких выходных параметров, которые могут быть критериями оптимальности, но в рассмотренной постановке целевая функция должна быть одна. Другими словами, проектные задачи являются многокритериальными, и возникает проблема сведения многокритериальной задачи к однокритериальной.